特許 7590142 シート剥離装置およびシート剥離方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】シート剥離装置およびシート剥離方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241119BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020155387

(22)【出願日】2020-09-16

(65)【公開番号】P2022049272

(43)【公開日】2022-03-29

【審査請求日】2023-07-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000102980

【氏名又は名称】リンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】高麗 洋佑

(72)【発明者】

【氏名】丸山 政徳

(72)【発明者】

【氏名】上道 厚史

【審査官】湯川 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１１０２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１３５２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０６６４９２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の面から他方の面に貫通する貫通孔が形成された被着体の前記一方の面に、接着シートの接着面が貼付された一体物から、当該接着シートを剥離するシート剥離装置であって、
前記他方の面側から前記一体物を保持する第１保持手段と、
前記接着シートにおける前記接着面とは異なる背面側から前記一体物を保持する第２保持手段と、
前記貫通孔を介して前記一方の面と前記接着面との境界である接着境界に流体を供給し、前記接着境界における前記流体の被供給部から当該接着境界の外縁部に向けて前記被着体から前記接着シートを部分的に剥離する流体供給手段と、
前記第１保持手段および前記第２保持手段を相対移動させ、前記流体供給手段で剥離されなかった前記接着シートを前記被着体から剥離する移動手段とを備えていることを特徴とするシート剥離装置。

【請求項2】

前記第１保持手段は、前記一体物を保持する保持面に凹部が形成された保持部材を備え、
前記凹部の底面に設けられ、前記貫通孔を介して前記接着境界に前記流体を供給するとともに、当該接着境界への前記流体の供給による前記被着体の変形に伴って変位可能な流体供給管を前記流体供給手段が備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。

【請求項3】

前記接着境界に供給された前記流体を当該接着境界内に広がり易くする拡散補助手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート剥離装置。

【請求項4】

前記移動手段は、前記第１保持手段と前記第２保持手段とを相対回転させながら、前記第１保持手段と前記第２保持手段とを離間させることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のシート剥離装置。

【請求項5】

一方の面から他方の面に貫通する貫通孔が形成された被着体の前記一方の面に、接着シートの接着面が貼付された一体物から、当該接着シートを剥離するシート方法であって、
前記他方の面側から前記一体物を第１保持手段で保持する第１保持工程と、
前記接着シートにおける前記接着面とは異なる背面側から前記一体物を第２保持手段で保持する第２保持工程と、
前記貫通孔を介して前記一方の面と前記接着面との境界である接着境界に流体を供給し、前記接着境界における前記流体の被供給部から当該接着境界の外縁部に向けて前記被着体から前記接着シートを部分的に剥離する流体供給工程と、
前記第１保持手段および前記第２保持手段を相対移動させ、前記流体供給工程で剥離されなかった前記接着シートを前記被着体から剥離する移動工程とを実施することを特徴とするシート剥離方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート剥離装置およびシート剥離方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一方の面に接着シートが貼付された被着体から当該接着シートを剥離するシート剥離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－０６７９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたシート剥離装置では、両面粘着テープＤＴ（接着シート）が貼付されたウェーハＷ（被着体）を保持テーブル６１（第１保持手段）で保持し、接着シートが被着体に貼付された状態のまま、当該接着シート全体を一気に引き上げて被着体から剥離する接着シートの面剥離が行われるため、接着シートが被着体から剥離し難く、接着シートの剥離不良が生じるという不都合がある。

【0005】

本発明の目的は、接着シートの剥離不良を防止することができるシート剥離装置およびシート剥離方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、被着体に形成された貫通孔を介して接着境界に流体を供給するので、接着シートの面剥離が行われることがなく、接着シートの剥離不良を防止することができる。
また、接着境界への流体の供給による被着体の変形に伴って変位可能な流体供給管を備えれば、より確実に接着シートの剥離不良を防止することができる。
さらに、拡散補助手段を備えれば、接着境界での流体の広がりを行い易くすることができる。
また、第１保持手段と第２保持手段とを相対回転させながらそれらを離間させれば、より確実に接着シートの剥離不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の説明図。

【図2】本発明の変形例に係るシート剥離装置の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

【0010】

本発明のシート剥離装置ＥＡは、一方の面ＷＫ１から他方の面ＷＫ２に貫通する貫通孔ＷＫ３が形成された被着体ＷＫの一方の面ＷＫ１に、接着シートＡＳの接着面ＡＳ１が貼付された一体物ＵＰから、当該接着シートＡＳを剥離する装置であって、他方の面ＷＫ２側から一体物ＵＰを保持する第１保持手段１０と、接着シートＡＳにおける接着面ＡＳ１とは異なる背面ＡＳ２側から一体物ＵＰを保持する第２保持手段２０と、貫通孔ＷＫ３を介して一方の面ＷＫ１と接着面ＡＳ１との境界である接着境界ＳＳに流体としての気体ＡＲを供給する流体供給手段３０と、第１保持手段１０および第２保持手段２０を相対移動させ、被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する移動手段４０と、接着境界ＳＳに供給された気体ＡＲを当該接着境界ＳＳ内に広がり易くする拡散補助手段５０とを備えている。なお、本実施形態の場合、接着シートＡＳは両面接着シートとされ、一体物ＵＰは接着シートＡＳの背面ＡＳ２に他の部材ＡＭが貼付された構成となっている。

【0011】

第１保持手段１０は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段で吸着保持が可能な第１保持面１１Ａを有する保持部材１１を備えている。

【0012】

第２保持手段２０は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段で吸着保持が可能な第２保持面２１Ａを有する保持部材２１を備えている。

【0013】

流体供給手段３０は、加圧ポンプやタービン等の気体供給手段３１によって気体ＡＲの供給が可能な流体供給孔３２を備えている。

【0014】

移動手段４０は、出力軸４１Ａで保持部材１１を支持する駆動機器としての回動モータ４１と、出力軸４２Ａで保持部材２１を支持する駆動機器としての直動モータ４２とを備え、第１保持手段１０と第２保持手段２０とを相対回転させながら、第１保持手段１０と第２保持手段２０とを離間させる構成になっている。

【0015】

拡散補助手段５０は、保持部材１１内に設けられたコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段５１を備えている。

【0016】

以上のシート剥離装置ＥＡの動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置されたシート剥離装置ＥＡに対し、当該シート剥離装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）、または、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、流体供給孔３２と貫通孔ＷＫ３とが連通するように一体物ＵＰを第１保持面１１Ａ上に載置する。すると、第１保持手段１０が図示しない減圧手段を駆動し、第１保持面１１Ａでの一体物ＵＰの吸着保持を開始する。次いで、移動手段４０が直動モータ４２を駆動し、保持部材２１を下降させ、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、第２保持面２１Ａを他の部材ＡＭに当接させた後、第２保持手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、第２保持面２１Ａでの一体物ＵＰの吸着保持を開始する。

【0017】

その後、流体供給手段３０が気体供給手段３１を駆動し、図１（Ｂ）示すように、流体供給孔３２から貫通孔ＷＫ３を介して接着境界ＳＳに気体ＡＲを供給する。これにより、接着シートＡＳは、図１（Ｃ）示すように、中央部から外縁部に向けて徐々に被着体ＷＫから剥離されることとなる。この際、拡散補助手段５０が加熱手段５１を駆動し、接着シートＡＳを加熱して一方の面ＷＫ１に対する当該接着シートＡＳの接着力を低下させたり、接着境界ＳＳに供給された気体ＡＲを加熱して当該気体ＡＲを膨張させたりすることで、接着境界ＳＳに供給された気体ＡＲを当該接着境界ＳＳ内に広がり易くする。なお、図１（Ｂ）、（Ｃ）では、接着境界ＳＳに気体ＡＲが供給されることで、接着シートＡＳのみが変形する様子を例示したが、接着シートＡＳや被着体ＷＫの素材や性質等によっては、被着体ＷＫのみが変形したり、接着シートＡＳおよび被着体ＷＫの両方が変形したりすることもある。

【0018】

次に、移動手段４０が回動モータ４１および直動モータ４２を駆動し、保持部材１１を回転させながら保持部材２１を初期位置に復帰させることで、図１（Ｃ）中二点鎖線で示すように、被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する。そして、使用者または図示しない搬送手段が、接着シートＡＳが貼付された他の部材ＡＭと被着体ＷＫとを支持した後、第１、第２保持手段１０、２０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、第１、第２保持面１１Ａ、２１Ａでの吸着保持を解除する。次いで、使用者または図示しない搬送手段が、接着シートＡＳが貼付された他の部材ＡＭおよび被着体ＷＫを所定の次工程に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。

【0019】

以上のような実施形態によれば、被着体ＷＫに形成された貫通孔ＷＫ３を介して接着境界ＳＳに気体ＡＲを供給するので、接着シートＡＳの面剥離が行われることがなく、接着シートＡＳの剥離不良を防止することができる。

【0020】

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。

【0021】

流体供給手段３０は、熱風、冷風、大気、単体ガスおよび混合ガス等の気体ＡＲを供給してもよいし、水やオイル等の液体、ジェル状体等を供給してもよい。

【0022】

移動手段４０は、保持部材２１を移動させずにまたは移動させつつ、保持部材１１を移動させることで、第１保持手段１０と第２保持手段２０とを離間させてもよいし、保持部材１１を回転させずにまたは回転させつつ、保持部材２１を回転させてもよいし、出力軸の回動と直動とが可能な駆動機器としての回動直動モータの当該出力軸で保持部材１１、２１を支持してもよい。

【0023】

拡散補助手段５０は、接着シートＡＳの組成や特性に応じてどのような構成を採用してもよく、例えば、放電加熱器、マイクロ波照射装置、温風吹付装置等の加熱手段５１を採用してもよいし、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却手段を採用してもよいし、Ｘ線、ガンマ線、紫外線、可視光線、赤外線等のエネルギー線を照射する照射手段を採用してもよいし、一体物ＵＰを振動させる超音波振動装置やバイブレータ等の振動手段を採用してもよいし、移動手段４０で保持部材１１、２１の一方または両方を互いに離間接近させることで一体物ＵＰを振動させてもよいし、一体物ＵＰにおける接着シートＡＳの外周部領域を環状の押圧部材で押圧し、接着シートＡＳの外周部に向かって広がった気体ＡＲが当該外周部から外側に漏れ出ることを防止する漏れ防止手段を備えていてもよいし、本発明のシート剥離装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。

【0024】

シート剥離装置ＥＡは、図２（Ａ）に示すように、一体物ＵＰを保持する保持面１１Ａに凹部１１Ｂが形成された保持部材１１を第１保持手段１０が備え、凹部１１Ｂの底面１１Ｃに設けられ、貫通孔ＷＫ３を介して接着境界ＳＳに気体ＡＲを供給するとともに、当該接着境界ＳＳへの気体ＡＲの供給による被着体ＷＫの変形に伴って変位可能な流体供給管３３を流体供給手段３０が備えていてもよい。このような流体供給管３３は、樹脂やゴム等の弾性部材で構成され、被着体ＷＫの変形に伴って変形することで変位するものでもよいし、金属や樹脂等で構成され、被着体ＷＫの変形に伴って上下方向に移動することで変位するものでもよいし、減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段３４によって吸着保持が可能な被着体保持手段としての吸引孔３３Ａが備わっていてもよい。なお、被着体保持手段としては、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）するものを採用してもよい。また、図２（Ｂ）では、接着境界ＳＳに気体ＡＲが供給されることで、被着体ＷＫのみが変形する様子を例示したが、接着シートＡＳや被着体ＷＫの素材や性質等によっては、接着シートＡＳおよび被着体ＷＫの両方が変形することもある。
シート剥離装置ＥＡは、一体物ＵＰの他の部材ＡＭを研削して当該他の部材ＡＭの厚みを薄くするグラインダや砥石等の研削手段が備わっていてもよいし、他の部材ＡＭを切断し、当該他の部材ＡＭを複数の片状体に個片化する切断手段が備わっていてもよいし、押圧ローラ等の押圧部材で一体物ＵＰおよびフレーム部材にダイシングテープやエキスパンドテープ等の他の接着シートを押圧して貼付し、当該他の接着シートを介して一体物ＵＰとフレーム部材とを一体化する一体化手段が備わっていてもよいし、被着体ＷＫから剥離された接着シートＡＳに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープに張力を付与して他の部材ＡＭから接着シートＡＳを剥離する剥離手段が備わっていてもよいし、他の接着シートを介してフレーム部材に一体化され、接着シートＡＳが剥離された他の部材ＡＭと、フレーム部材とを相対移動させることで、他の接着シートに張力を付与して複数の片状体の相互間隔を離間させる離間手段が備わっていてもよいし、被着体ＷＫが紫外線を透過する部材の場合、一体物ＵＰの被着体ＷＫ側から接着シートＡＳに紫外線を照射して接着シートＡＳの接着力を低下させる紫外線照射手段が備わっていてもよい。
フレーム部材は、環状のものや、環状でない（外周が繋がっていない）もの、円形、楕円形、三角形以上の多角形、その他の形状であってもよい。

【0025】

接着シートＡＳは、接着面ＡＳ１のみに接着力のあるものが採用されてもよい。
一体物ＵＰは、接着面ＡＳ１のみに接着力のある接着シートＡＳの背面ＡＳ２や、両面接着シートの背面ＡＳ２に、他の部材ＡＭが貼付されていなくてもよいし、接着面ＡＳ１のみに接着力のある接着シートＡＳの背面ＡＳ２に、接着剤や粘着剤等の接着部材を介して他の部材ＡＭが貼付されていてもよい。

【0026】

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、第１保持手段は、他方の面側から一体物を保持可能なものであればどのようなものでもよく、出願当初の技術常識に照らし合わせてその技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（その他の手段および工程も同じ）。

【0027】

接着シートＡＳ、被着体ＷＫおよび他の部材ＡＭの材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳ、被着体ＷＫおよび他の部材ＡＭは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、接着シートＡＳは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層との間に中間層を有するもの、基材の上面にカバー層を有する等３層以上のもの、さらには、基材を接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被着体ＷＫおよび他の部材ＡＭとしては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートＡＳは、機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。

【0028】

前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、２軸または３軸以上の関節を備えた多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。
前記実施形態において、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等の部材を採用したり、大気やガス等の気体の吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材（被保持部材）を支持（保持）するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよいし、切断手段や切断部材等の被切断部材を切断または、被切断部材に切込や切断線を形成するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等で切断するものを採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断するものを移動させて切断するようにしたりしてもよい。

【符号の説明】

【0029】

ＥＡ…シート剥離装置
１０…第１保持手段
１１…保持部材
１１Ａ…保持面
１１Ｂ…凹部
１１Ｃ…底面
２０…第２保持手段
３０…流体供給手段
３３…流体供給管
４０…移動手段
５０…拡散補助手段
ＡＲ…気体（流体）
ＡＳ…接着シート
ＡＳ１…接着面
ＡＳ２…背面
ＳＳ…接着境界
ＵＰ…一体物
ＷＫ…被着体
ＷＫ１…一方の面
ＷＫ２…他方の面
ＷＫ３…貫通孔

【図1】

【図2】